机械工程材料 教学课件 作者 倪兆荣 张海筹 主编第10章 粉末冶金与硬质合金.ppt

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1、机械工程材料倪兆荣张海筹/主编张帆朱成华/副主编王宏启/主审粉末冶金法简介粉末冶金制造工艺粉末冶金是一种制造材料和制品的方法。该方法先制取金属粉末或合金粉末，并将这些粉末压制成型，然后在物料主要组元熔点以下的温度对成型坯进行烧结而成制品。与熔炼法相比，粉末冶金法具有能制造用熔炼法得不到或难以得到的具有独特性能的制品，特别是对于大量生产。相对铸件、锻件及切削加工件来说，采用粉末冶金法制得的制品具有高质量、低价格、少切削甚至无切削等优点。粉末冶金法的工艺流程如图10.1所示。粉末冶金法简介粉末冶金工艺特点粉末冶金既是一种能生产用普通方法无法生产的特殊金

2、属材料的技术，又是一种制造价廉质优机械零件的少切削、无切削的加工工艺，在技术上和经济上具有以下特点：1）绝大多数金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。2）由于可能压制成具有最终尺寸的压坯，而不需要或很少需要随后的机械加工，因此能节约金属。用粉末冶金法生产制品时，金属的损耗总共只有l％～5％，而用一般熔铸方法生产时，金属损耗可能高达80％。3）有可能制取高纯度的材料，因为粉末冶金法与熔铸法不同，在材料的生产过程中，不会给材料带来任何污垢。4）粉末冶金工艺本身不复杂，因此对操作工人的技能等级要求不高。粉末冶金法简介粉末冶金烧结技术的

3、进展及其应用1.粉末冶金烧结技术的进展近年来，粉末冶金烧结技术进展较为缓慢，但是在液相烧结和电火花烧结方面却有了较大发展。（1）瞬时液相烧结瞬时液相烧结是在烧结过程中产生一种短暂存在的液相，液相随着均匀化而迅速固化的一种烧结技术。（2）电火花烧结电火花烧结又称为电火花压力烧结，它是对粉末压坯通以中频（或高频）交流和直流相叠加的电流，使粉末颗粒之间发生火花放电发热而进行烧结的一种烧结技术。粉末冶金法简介粉末冶金烧结技术的进展及其应用2.粉末冶金技术的应用（1）粉末冶金减摩材料最常用的粉末冶金减摩材料是含油轴承材料，常用于制造滑动轴承。（2）粉末冶金铁

4、基结构材料它是以碳钢粉末或合金钢粉末为主要原料，采用粉末冶金方法制造结构零件的制品。用粉末冶金法生产机械零件的优点是制品精度较高，不需或只需少量切削加工；还可通过淬火+低温回火和渗碳处理来提高其强度和耐磨性；亦可浸渍润滑油以改善其摩擦条件，减少磨损；并有减震、消音的作用。（3）粉末冶金摩擦材料粉末冶金摩擦材料通常是以强度高、导热性好、熔点高的金属作为基体（如铁、铜）并加入能提高摩擦系数的摩擦组元（如石棉等）以及能抗咬合的润滑组元（如铅、锡、石墨、二硫化钼等）等而成。硬质合金硬质合金的性能特点由于高熔点、高硬度的金属碳化物WC、TiC及TiN作为基体

5、，软又韧的Co、Ni等金属起粘结作用。使用这种合金制作刃具，可以提高金属的切削速度，用硬质合金制作的刀具，其切削速度比高速钢的可提高4～5倍，从而提高机床的生产效率。硬质合金的主要缺点是韧性低、价格高，所以在用硬质合金做刀具或模具时，常常将硬质合金镶嵌在其他价廉材料之上使用。同时由于硬质合金的硬度很高，对其进行切削加工将非常困难。因此形状复杂的刀具，如拉刀、滚刀就不能用硬质合金来制作。硬质合金硬质合金的分类和应用1.硬质合金的分类硬质合金按其成分和性能特点分为钨钴合金（YG）、钨钛钴合金（YT）、钨钛钽（铌）钴合金（YW）和碳化钛铌钼合金（YN）四

6、类。它们的牌号用汉语拼音字母“Y”和决定合金特性的主要元素（或化合物）及其成分数字（或顺序号）表示硬质合金硬质合金的分类和应用1.硬质合金的分类硬质合金按其成分和性能特点分为钨钴合金（YG）、钨钛钴合金（YT）、钨钛钽（铌）钴合金（YW）和碳化钛铌钼合金（YN）四类。它们的牌号用汉语拼音字母“Y”和决定合金特性的主要元素（或化合物）及其成分数字（或顺序号）表示。2.硬质合金的应用硬质合金的应用范围有以下五个方面：1）制作刀具，如车刀、铣刀、钻头、铰刀、镗刀等。其中，YG类合金适用于加工铸铁、有色金属及某些非金属材料，YT类合金适用于加工钢材，YW类

7、适用于对铸铁及钢件的加工。2）制作模具，如拉伸模、冲压模、成型模等，小的拉伸模一般都用YG6X和YG8，大的拉伸模则用YG8和YGl5。3）制作凿岩工具，一般用YGSC和YGl5。4）制作量具，如千分尺、块规、塞块等各种专用量具，一般用YG类的硬质合金。5）制作耐磨零件，在容易磨损的工作面上镶以硬质合金，如精轧辊、顶尖、精密磨床的精密轴承等，常用的是YG类硬质合金。硬质合金THANKYOU！谢谢观赏